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行業(yè)背景

隨著空氣污染問題的日趨嚴峻,全國各地都出臺了《大氣污染防治行動計劃》實施方案,對化工企業(yè)征收VOCs排污費,化工企業(yè)作為VOCs的主要來源,企業(yè)的廢氣處理技術(shù)也成為關(guān)注的焦點。2013年下發(fā)了《大氣污染防治行動計劃》,據(jù)此,制定了《石化行業(yè)揮發(fā)性有機物綜合整治方案》,為VOCs減排計劃實現(xiàn)提供了具體的措施要求。


隨著《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標準》(GB 31571-2015)和《石油煉制工業(yè)污染物排放標準》(GB 31570-2015)頒布,我國化工行業(yè)的VOCs治理開始進入攻堅階段。


據(jù)相關(guān)調(diào)查研究表明,VOCs排放源中化工企業(yè)(有機化工、精細化工等企業(yè))的排放量居全國工業(yè)VOCs排放源。




化工企業(yè)中VOCs的產(chǎn)生主要有兩種形式

一是生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的廢氣排放,排放氣體中的污染物與化工生產(chǎn)工藝過程和工序工況條件有關(guān),種類多且性質(zhì)差異較大,這種排放有組織性,排放量可以估算。


二是通過其他環(huán)節(jié)揮發(fā)產(chǎn)生,產(chǎn)生的VOCs由于具有很強的擴散性和反應(yīng)活性,能夠在一定條件下經(jīng)過各種復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生轉(zhuǎn)化,該類形式產(chǎn)生的VOCs的排放量無法準確估計,產(chǎn)生源的分析也存在困難。


化工企業(yè)的VOCs主要治理技術(shù)

吸收+吸附技術(shù):先利用低溫餾分油吸收回收大部分VOCs組分,再經(jīng)過活性炭吸附罐變壓或變溫吸附脫附后氣體達標排放。該技術(shù)比較適合于含硫較高的VOCs廢氣處理。 針對化工行業(yè)VOCs組分復(fù)雜、有可能含有酸堿物質(zhì),前端吸收噴淋塔的吸收介質(zhì)可以是含酸或堿性物質(zhì)。在吸收的同時對VOCs進行酸堿中和。保證后續(xù)吸附段正常運行。


冷凝+吸附技術(shù):冷凝法是繼常溫吸收技術(shù)后發(fā)展的回收技術(shù),單純使用冷凝法如要達到現(xiàn)有標準,需要將油氣冷卻到-110℃,這樣能耗過高。因此現(xiàn)在常用的技術(shù)為冷凝+吸附組合工藝。該工藝中的冷凝裝置一般經(jīng)過三級冷凝把油氣冷凝到-75℃??苫厥沾蟛糠忠后w油品,油氣再進入變壓或變溫吸附脫附后達標排放。


吸附+CO技術(shù):利用高吸附性能的活性碳纖維、顆粒炭、蜂窩炭和耐高溫高濕整體式分子篩等固體吸附材料對工業(yè)廢氣中的VOCs進行富集,對吸附飽和的活性炭進行強化脫附工藝處理,脫附出的VOCs進入高效催化材料床層進行催化燃燒工藝處理,進而降解VOCs。該技術(shù)的VOCs去除效率一般大于95%,可達98%以上。


轉(zhuǎn)輪+CO技術(shù):采用高濃縮倍率沸石轉(zhuǎn)輪設(shè)備對大風量廢氣中的VOCs進行分離濃縮,吸附后的氣體達標排放。再生廢氣濃度濃縮10~15倍,濃縮后的廢氣進入催化燃燒爐進行燃燒處理,被分解成CO2和H2O。沸石轉(zhuǎn)輪被分隔成吸附、再生、冷卻三個區(qū)的殼體中,以每小時3~8轉(zhuǎn)的速度緩慢旋轉(zhuǎn)。設(shè)備裝有冷熱氣體換熱器,對系統(tǒng)熱量進行有效回收和利用,出口濃度優(yōu)于相關(guān)標準。


轉(zhuǎn)輪+RTO技術(shù):采用高濃縮倍率沸石轉(zhuǎn)輪濃縮設(shè)備將廢氣濃縮10~15倍,濃縮后的廢氣進入蓄熱式燃燒爐進行燃燒處理,被分解成CO2和H2O,反應(yīng)后的高溫煙氣進入特殊結(jié)構(gòu)的陶瓷蓄熱體,95%的廢氣熱量被蓄熱體吸收,溫度降到接近進口溫度。不同蓄熱體通過切換閥或者旋轉(zhuǎn)裝置隨時間進行轉(zhuǎn)換,分別進行吸熱和放熱,對系統(tǒng)熱量進行有效回收和利用,熱回收效率可達95%以上,出口濃度優(yōu)于相關(guān)標準。


環(huán)保政策及排放標準

2014年4月環(huán)境保護部和質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局共同發(fā)布了《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標準》GB31571-2015,標準規(guī)定了石油化學(xué)工業(yè)企業(yè)及其生產(chǎn)設(shè)施的水污染物和大氣污染物排放限值、監(jiān)測和監(jiān)督管理要求。 隨后各地方又陸續(xù)頒布了石油化學(xué)工業(yè)大氣污染物排放的地方標準,如上海市地標《大氣污染物綜合排放標準》DB31/933-2015,江蘇省地標《化學(xué)工業(yè)揮發(fā)性有機物排放標準》DB32/3151-2016等。 部分國標和地標中關(guān)于大氣污染物允許排放濃度限值:濃度單位:mg/m3